基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法、装置及其系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及监控技术领域，公开了基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法、装置及其系统，其中，该方法包括：选定采集装置采集的监控区域，监控区域包括道岔尖轨尖端，贴紧道岔尖轨放置的标尺；获取单位像素点数所占的距离m；将道岔尖轨尖端的棱线作为第一标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N1；若道岔尖轨有爬行量时，在监控区域内，将当前道岔尖轨尖端的棱线作为第二标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N2；道岔尖轨爬行量的计算式：N＝(N2‑N1)×m，进而能够在不受外界环境的影响下，对道岔尖轨爬行量实现准确测量。

【技术实现步骤摘要】
基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法、装置及其系统
本专利技术涉及监控
，尤其涉及基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法、装置及其系统。
技术介绍
道岔作为行车重要设备之一，其运行的可靠性和稳定性对于行车的安全和通畅至关重要，尖轨和心轨作为道岔活动部件，担负着改变列车运行方向的重要作用。道岔尖轨爬行量指道岔尖轨相对于基本轨的纵向位移，该尖轨爬行量作为道岔的重要工况参数，实时掌握道岔尖轨的爬行量，并通过该参数合理调整道岔，可以增强高速列车通过道岔时的平顺性和安全性，减少由于爬行超标导致的道岔无开放信号的停运事件，对于道岔的安全运行、线路的有序运营起着重要作用。目前道岔维护人员主要依靠在基本轨通过油漆标记道岔尖轨爬行参考标记，现场核对尖轨前端与基本轨上的爬行参考标记的距离来人工获取尖轨爬行量。人工通过参考标记点获取爬行量存在以下不足：列车通过速度提升或运营间隔缩短使得维护人员只能在天窗点上得到检修，平时不能上道，也就是只能获取天窗点的爬行量，其他时间段的爬行量无法获取；而且受现场工作环境制约，人工通过参考标记点测量获取爬行量精度低。而且，现有的爬行量监测是采用传感器采集数据进行监测，监测容易受到客观环境的影响，无法准确测量。因此，现有技术中爬行量监测容易受到客观环境的影响，无法准确测量。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是现有技术中爬行量监测容易受到客观环境的影响，无法准确测量。因而提供了基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法、装置及系统，能够有效对道岔尖轨的爬行量进行监测，且不受环境的影响。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，包括如下内容：选定采集装置采集的监控区域，所述监控区域包括道岔尖轨尖端，贴紧道岔尖轨放置的标尺；获取所述单位像素点数所占的距离m；将道岔尖轨尖端的棱线作为第一标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N1；若道岔尖轨有爬行量时，在所述监控区域内，将当前道岔尖轨尖端的棱线作为第二标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N2；道岔尖轨爬行量的计算式：N＝(N2-N1)×m。进一步地，所述采集装置具体包括分别朝向道岔尖轨两侧的工业面阵相机。进一步地，所述获取所述标尺上单位距离内的像素点数具体为：根据在所述标尺上选取预设距离M，以及获取所述预设距离M内的像素点数n，获得所述单位像素点数所占的距离m＝M/n。进一步地，所述道岔尖轨尖端的棱线具体为位于道岔尖轨内侧或外侧的棱线。。本专利技术还提供另一个技术方案：基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测装置，包括：区域选定模块，用于选定采集装置采集的监控区域，所述监控区域包括道岔尖轨尖端，紧贴道岔尖轨放置的标尺；第一获取模块，用于获取所述单位像素点所占的距离m；第二获取模块，用于将道岔尖轨尖端的棱线作为第一标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N1；第三获取模块，用于在道岔尖轨有爬行量时，在所述监控区域内，将当前道岔尖轨尖端的棱线作为第二标注线，获取道岔尖轨尖端距离所述监控区域边界线的像素点个数N2；计算模块，用于计算道岔尖轨的爬行量N，N＝(N2-N1)×m。进一步地，所述第一获取模块具体用于根据在所述标尺上选取预设距离M，以及获取所述预设距离M内的像素点数n，获得所述单位像素点数所占的距离m，m＝M/n。本专利技术还提供基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测系统，包括：采集装置，用于采集道岔尖轨尖端位于紧贴道岔尖轨放置的标尺上的图像信息；上述基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测装置，所述道岔尖轨爬行量监测装置通过网线连接所述采集装置；交换机，通过网线与所述道岔尖轨爬行量监测装置连接；报警装置，通过网线或光纤与交换机连接，用于根据监测装置获得的道岔尖轨爬行量N，判断所述道岔尖轨爬行量N是否超过预设值，在超过预设值时，进行报警。进一步地，所述采集装置具体包括设置于道岔钢轨股道中央轨道板上，且分别朝向道岔两侧的尖轨尖端的面阵工业相机。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况：1、该基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法或装置中，采用在道岔尖轨放置标尺，在采集装置采集道岔尖轨所在的监测区域，获取单位像素点数所占的距离m，然后将道岔尖轨尖端的棱线作为第一标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离监控区域边界线的像素点个数N1，若道岔尖轨有爬行量时，在监控区域内，将当前道岔尖轨尖端的棱线作为第二标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离监控区域边界线的像素点个数N2，最后，该道岔尖轨爬行量的计算式：N＝(N2-N1)×m，进而能够在不受外界环境的影响下，实现准确测量。2、在该基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测系统中，采用采集装置、监测装置、交换机以及报警装置依次连接，当监测装置根据采集装置采集到的图片进行分析，获取道岔尖轨爬行量，并由报警装置对该道岔尖轨爬行量进行监测判断，并在该道岔尖轨爬行量超过预设值时，进行报警，进而能够及时避免道岔尖轨爬行量较大造成的铁路交通事故。附图说明图1是本专利技术实施例中基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法的步骤流程图示意图；图2是本专利技术实施例中采集装置采集到的监控区域的示意图；图3是本专利技术实施例中基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测装置的模块示意图；图4是本专利技术实施例中基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测系统的结构示意图。具体实施方式本专利技术主要解决的技术问题是现有技术中爬行量监测容易受到客观环境的影响，无法准确测量。因而提供基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法、装置及系统，能够有效对道岔尖轨的爬行量进行监测，且不受环境的影响。为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下实施例结合说明书附图进行详细说明。本专利技术提供了基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，如图1所示，包括：S101，选定采集装置采集的监控区域，该监控区域包括道岔尖轨尖端，贴紧道岔尖轨放置的标尺；S102，获取单位像素点数所占的距离m；S103，将道岔尖轨尖端的棱线作为第一标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离该监控区域边界线的像素点个数N1；S104，若道岔尖轨有爬行量时，在该监控区域内，将当前道岔尖轨尖端的棱线作为第二标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离该监控区域边界线的像素点个数N2；S105，道岔尖轨爬行量的计算式：N＝(N2-N1)×m。在具体的实施方式，该采集装置具体包括分别朝向道岔两侧的尖轨尖端的工业面阵相机。具体地，该采集装置中还包括有与工业面阵相机对应设置的光源，在该光源的支持下，该工业面阵相机能够在全天24h情况下持续工作。该采集装置设置于道岔钢轨股道中央轨道板上，且左右设置的工业面阵相机能够分别监测对应侧的道岔尖轨的爬行量。在上述S101中，选定的监控区域可以是工业面阵相机所有可见视图区域，当然，也可以是工业面阵相机的可见视图区域中选定的一个区域，如图2所示。在该监控区域中必须包括有道岔尖轨尖端，以及紧贴道岔尖轨放置的标尺。便于工业面阵相机在采集到图像时，能够准确分析。接着，在S102中，获取单位像素点数所占的距离m，具体地，根据在标尺上选取预设距离M，以及获取预设距离M内的像素点数n，获得单位像素点数所占的距离m＝M/n。在S103和S104中，分别获得道岔尖轨爬行前后的图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，其特征在于，包括如下内容：选定采集装置采集的监控区域，所述监控区域包括道岔尖轨尖端，贴紧道岔尖轨放置的标尺；获取单位像素点数所占的距离m；将道岔尖轨尖端的棱线作为第一标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N1；若道岔尖轨有爬行量时，在所述监控区域内，将当前道岔尖轨尖端的棱线作为第二标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N2；道岔尖轨爬行量的计算式：N＝(N2‑N1)×m。

【技术特征摘要】
1.基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，其特征在于，包括如下内容：选定采集装置采集的监控区域，所述监控区域包括道岔尖轨尖端，贴紧道岔尖轨放置的标尺；获取单位像素点数所占的距离m；将道岔尖轨尖端的棱线作为第一标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N1；若道岔尖轨有爬行量时，在所述监控区域内，将当前道岔尖轨尖端的棱线作为第二标注线，获取道岔尖轨尖端的棱线距离所述监控区域边界线的像素点个数N2；道岔尖轨爬行量的计算式：N＝(N2-N1)×m。2.根据权利要求1所述的基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，其特征在于，所述采集装置具体包括分别朝向道岔两侧的尖轨尖端的工业面阵相机。3.根据权利要求1所述的基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，其特征在于，获取所述标尺上单位距离内的像素点数具体为：根据在所述标尺上选取预设距离M，以及获取所述预设距离M内的像素点数n，获得所述单位像素点数所占的距离m＝M/n。4.根据权利要求1所述的基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测方法，其特征在于，所述道岔尖轨尖端的棱线具体为位于道岔尖轨尖端内侧或外侧的棱线。5.基于图像识别的道岔尖轨爬行量监测装置，其特征在于，包括：区域选定模块，用于选定采集装置采集的监控区域，所述监控区域包括道岔尖轨尖端，紧贴道岔尖轨放置的标尺；第一获取模块，用于获取所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏翔，秦大勇，侯运华，王平，肖杰灵，章优仕，
申请(专利权)人：四川西南交大铁路发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51